细胞悬浮培养还是贴壁培养:哪个更适合你?

你的细胞培养物很宝贵,你希望它们有最好的生长条件。因此,当选择细胞培养方法时,您应该使用贴壁还是悬浮平台?

视情况而定。

容器的选择受到许多操作和生物因素的影响,如规模、资源、时间、细胞类型,以及需要多少培养检查和参数控制。贴壁平台,如烧瓶,是许多依赖于锚定的细胞类型的切入点,但它们并不总是支持规模。悬架平台提供了可扩展性,但使单元适应悬架可能要复杂得多。

康宁生命科学公司的开发经理Hannah Gitschier说:“这并不是说其中一个比另一个特别好。”“你必须考虑你的目标是什么,你的实验室和洁净室空间的限制,资本设备的预算,从研究到临床试验的预期时间表,以及生产规模。”

每个系统都有优点和缺点,并且有机会获得两个世界的优点。以下是你应该考虑的。

贴壁细胞培养方法的优点

烧瓶,滚轮瓶和其他贴壁细胞培养容器具有易于使用和选择的突出优点,可以提供具有生物学相关表面的依赖于锚定的细胞类型。

“体内大多数来源于组织的细胞需要一个表面或细胞外基质来支持生长和正常增殖,”Gitschier说。“贴壁细胞培养平台提供了可扩展的选择,增加了细胞生长表面积用于生产,并可选择利用模仿当地微环境的特殊表面化学物质和涂层。”

一些附属平台也具有可视化的好处。与生物反应器不同,你可以很容易地在显微镜下观察烧瓶或堆叠容器的底层。

Gitschier说:“在某些细胞类型中,形态对指示细胞健康以外的事情至关重要。”“如果你有多能或多能干细胞,它们会自发分化,能够看到它们是早期发现问题的一个非常重要的方法。”

这些优点和其他优点使贴壁血管成为许多疫苗和细胞的自然选择基因治疗项目这往往涉及依赖于锚定的细胞类型。忠诚的文化也给了他们时间——这对竞相进入市场的初创公司来说是一个重要的好处。

吉契尔表示:“如果要率先进入市场,竞争非常激烈,那么时间可能是高风险因素之一。”“如果你已经有了一个基于依从性的系统,用于开发和生产其他监管部门批准的疗法,并且你知道如何快速扩展,那么坚持使用相同的经过验证的平台来通过临床试验和批准可能会对你有利。”

细胞悬浮培养方法的优点

悬浮方法包括从小型容器(如Erlenmeyer和旋转烧瓶)到大型搅拌槽生物反应器。对于这些方法,其价值很简单:您可以获得产量规模。很多。

这种可扩展性和可控制性使得悬架平台成为寻求实验室操作效率的制造商的一个有吸引力的选择。

但这样做的代价可能是更多的前期工作。研究人员必须使依赖锚定的细胞类型适应悬浮环境。这需要时间和精力。

“在适应过程中,依赖锚定的细胞可能会受到生长减少和产量降低的影响,”Gitschier说。“悬浮培养中发生的剪切力和应力对许多细胞类型都是有害的,尤其是依赖锚定的原代细胞和干细胞。”

细胞悬浮培养也缺乏直接可视化的好处,尽管其他指标和在线和在线过程控制的好处我能告诉你你做得怎么样。

康宁生命科学公司业务发展经理、MBA博士安吉尔·加西亚·马丁(Angel Garcia Martin)说:“你仍然有办法监测细胞生长,比如pH酸化、氧气和葡萄糖消耗。”“这些都是对培养生长的间接测量,但你确实失去了在显微镜下观察细胞的能力。”

尽管存在这些挑战,悬浮培养可以产生应用所需的大量细胞。利用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞制备单克隆抗体就是一个典型的例子。研究人员对这些培养物进行了调整,使其在悬浮环境中茁壮成长,现在这就是它们的主要形成方式。

但并不是每个项目都需要这样的规模。针对罕见疾病或小患者群体规模的自体疗法和基因疗法可以在较小规模下充分生产。

两者兼得

您可以利用下一代技术,在更小、更易于管理的贴壁细胞培养中提供更大的细胞生长表面积,或在悬浮细胞培养中提供更低的剪切应力,从而最大限度地发挥每种方法的优势。

这就是康宁背后的理念®HYPERStack®例如,该技术将更多的层封装在与CellSTACK相同的占地面积中®细胞培养容器同时保持气体交换。微载体提供了更大的表面积体积比的扩展能力,并通过使用搅拌槽反应器提供pH和气体控制。然而,要把它提升到一个新的水平,固定床生物反应器和新兴技术,如康宁上升®固定床反应器该系统既增加了表面积与体积比,又允许细胞固定,降低了剪切应力的风险。

“当你开始时,烧瓶或堆叠容器是首选,”加西亚·马丁说。“一旦你开始发展,并且需要实现生产规模,那么使用固定床生物反应器就会有巨大的劳动力和洁净室成本优势。”

但当涉及到这一点时,Gitschier和Garcia Martin都同意:你的方法取决于你的需求。

Gitschier说:“不同的技术当然有不同的好处,这取决于你的资源、规模、可视化需求、自动化要求,以及剪切应力是否可以管理或对文化有害。”“关键是要确定你想从你的平台中得到什么,并以此为基础开展工作。”

你不必一个人做决定。您的设备供应商或耗材制造商通常有现场应用专家,他们可以帮助您确定哪种解决方案最能支持实现您的最终目标。联系您的供应商了解在类似的实验室和应用程序中什么是最有效的。

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